【導讀】電子琴屬于電子樂器，發(fā)音音量可以自由調節(jié)。音域較寬，和聲豐富，甚至可以演。奏出一個管弦樂隊的效果，表現(xiàn)力極其豐富。隨著社會的發(fā)展和家長對孩子多方面綜合。素質培養(yǎng)的重視，學習電子琴也普遍開來。當前市場上的電子琴價格昂貴，且產品升級。CPLD等可編程器件的基礎上進一步發(fā)展的產物。它是作為專用集成電路領域中。路數(shù)有限的缺點。結合VHDL硬件描述語言是電子琴的設計簡單方便，極大的降低生產。合成方式，輕易而且快速的達到設計的規(guī)格。由于VHDL電路描述語言能涵蓋的范圍相。為硬件設計工程師的必備工具?？萍加邢薰就瞥龅募瘜嶒炁c開發(fā)與一體的EDA實驗箱。在MAX+plus11軟件上編程及。仿真，完成對各個模塊功能的虛擬實現(xiàn)。

　　

【正文】 ,music_f :out std_logic )。 end yima 。 architecture a of yima is signal numf, musicf: std_logic。 signal z:std_logic_vector(5 downto 0)。 signal numdec,musicdec :std_logic_vector(3 downto 0)。 begin process ( clk98in ) begin z=cp2in amp。cp4in。 if (clk98in39。event and clk98in =39。139。) then case z is when 000111= numdec =0001。 when 001011= numdec =0010。 when 001101= numdec =0011。 when 001110= numdec =0100。 when 010111= numdec =0101。 when 011011= numdec =0110。 when 011101= numdec =0111。 when 011110= numdec =1000。 when 100111= numdec =1001。 when 101011= numdec =1010。 when others= numdec =1111。 end case 。 end if 。 if (clk98in39。event and clk98in =39。139。) then case z is when 101101= musicdec =0100。 when 101110= musicdec =0001。 when others = musicdec =1000。 end case 。 end if 。 end process。 numf =not (numdec(3) and numdec(2) and numdec(1) and numdec(0))。 基于 FPGA 的電子琴設計 11 musicf=(not musicdec(3) and not musicdec (2) and not musicdec(1) and not musicdec(0)) or (not musicdec(3) and not musicdec(2) and not musicdec(1) and not musicdec(0) )。 num_f =numf。 music_f=musicf。 num_dec=numdec。 music_dec = musicdec。 end 。 VHDL 音樂硬件演奏電路系統(tǒng)仿真與調試 頂層模塊的仿真，如圖 41 所示。 基于 FPGA 的電子琴設計 12 圖 41 頂層模塊仿真示意圖 圖 41頂層模塊的仿真 頻器 仿真 分頻器仿真，如圖 42所示。 圖 42 分頻器仿真的示意圖 防抖仿真，如圖 43所示。 圖 43 防抖仿真的示意圖 基于 FPGA 的電子琴設計 13 鍵盤譯碼仿真，如圖 44所示。 圖 44 鍵盤譯碼仿真的示意圖 控制仿真，如圖 45所示。 圖 45 控制仿真的示意圖 基于 FPGA 的電子琴設計 14 控制分頻仿真，如圖 46所示 。 圖 46 控制分頻仿真的示意圖 音符分頻仿真，如圖 47所示。 圖 47 音符分頻仿真的示意 圖 基于 FPGA 的電子琴設計 15 總 結 時間如流水，白駒過隙，一轉眼我們美好的大學生活即將接近尾聲，作為考察或者對我們所學知識的總結與應用，畢業(yè)論文體現(xiàn)了，我們的綜合素質與能力，所以認真完成自己的論文也是對自己三年來學習的回顧，對人生中最絢麗的生活畫上圓滿的句號。 現(xiàn)在我們的生活水平有所提高，所以人們對自己的全面發(fā)展也會有較高的追求，因為社會整體都在進步，音樂作為提 升個人藝術素養(yǎng)比較流行的文化，被越來越多的人所熱愛，其中電子琴作為學習音樂的比較理想的工具，在發(fā)展過程中也經歷著翻天覆地的變化，在電子技術的推動下，不僅變得越來越便宜，而且性能也在不斷的提升，根據(jù)所學的電子技術，我選擇的用軟硬件結合的方法，設計一個簡易的電子琴系統(tǒng)，在現(xiàn)在很有市場價值，及欣賞價值。 回顧我們所學的知識，有單片機， EDA，模擬電路，數(shù)字電路，及程序語言，綜合考慮自身的愛好及熟練程度，我決定用 EDA 來完成這一項目。 本設計利用超高速硬件描述語言 VHDL 實現(xiàn)了電子琴的自動演奏和鍵盤輸入發(fā)音的簡易功 能，經過編程，綜合，仿真，下載，芯片燒制，最終做出成品，測試情況良好，能夠準確實現(xiàn)音階的發(fā)音功能，可切換到自動演奏存儲好的樂曲，可根據(jù)需要更改程序而實現(xiàn)不同的樂曲存儲。 雖然在設計中也會碰到難以解決的問題，但經過查閱資料，請教老師，同學都能得到完美的解決，自己也從中受益匪淺，以后碰到困難，也會選擇很好的方法，使問題簡單化，通過設計不僅回顧了以前學過的知識，而且體會的一個完整的設計系統(tǒng)的步驟及方法，每一步都直關整體的性能，所以，要步步為營，細心謹慎，對每一個思路，每一句程序都要清清楚楚，一目了然，總之，在設計 中，不僅增加了自己的專業(yè)知識，而且增強了自信，使自己相信在未來的工作中，也會充分發(fā)揮自己的才能，實現(xiàn)人生價值。 參考文獻 16 參考文獻 [1]李冬梅 .PLD 器件與 EDA 技術【 M】 .北京：北京光播學院出版社， 2021 年第一版 [2]趙俊超 .集成電路設計 VHDL 教程【 M】 .北京：北京希望電子出版社， 2021 年第一版 [3]嚴明 ， 張亦華 .數(shù)字電路 EDA 技術入門【 M】 .北京： 北京郵電大學出版社， 2021 年 [4]潘松，王國棟 .VHDL 實用教程【 M】 .成都 ： 電子科技 大學出版 社， 2021 年 [5]宮淑貞 .可編程控制器原理及應用 [M]. 北京 : 人民郵電出版社 [6]許世徐 .可編程控制器原理應用網(wǎng)絡 [M]. 北京 : 中國科技大學出版社 17